GB50314-2015《智慧建築設計標準》
智慧建築,intelligent building:以建築物為平臺,基於對各類智慧化資訊的綜合應用,集架構、系統、應用、管理及最佳化組合為一體,具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力,形成以人、建築、環境互為協調的整合體,為人們提供安全、高效、便利及可持續發展功能環境的建築。
建築裝置管理系統,building management system:
對建築裝置監控系統和公共安全系統等實施綜合管理的系統。
4。5 建築裝置管理系統一般規定,不同建築型別有不同特殊要求。
樓宇自動化系統BAS:
BAS通常包括裝置控制與管理自動化(BA)、安全自動化(SA)、消防自動化(FA)。但也有時把安全自動化(SA)和消防自動化(FA)和裝置控制與管理自動化(BA)並列,形成所謂的“5A”系統。
樓宇自控系統,BA:
廣義BA系統:智慧建築“3A”中的BA系統,涵蓋了建築物中所有機電裝置和設施的監控內容。
狹義BA系統:僅包括由各裝置廠商或系統承包商利用DDC控制器或PLC控制器對其進行監控和管理的電力供應與管理、照明控制管理和環境控制與管理以及電梯執行監控等系統。
若無特別註明,BA系統通常表示為狹義BA系統,也稱樓宇自控系統,建築裝置管理系統,裝置監控系統等。
BA系統控制物件與系統功能(廣義)
BA系統的功能:
裝置執行監控:是樓宇自控系統的首要和基本功能。
節能控制與管理:節能降耗是全球環境保護和可持續發展的首要手段。BA系統透過冷熱源群控、最優起停、焓值控制、變頻控制等手段可以有效節約建築裝置執行能耗 。
裝置資訊管理:隨著資料分析等資訊科技的發展,BA系統開始由單純的自動控制功能,向自動控制、資訊管理一體化發展。資料有效儲存、分析,為今後建築裝置改造及線上故障診斷提供依據。
集散控制系統:
DCS Distributed Control System:是以多臺微處理器為基礎的集中分散型控制系統。集散系統在傳統的過程控制系統中引入計算機技術,利用軟體組成各種功能模組,代替過去常規儀表功能,實現生產過程引數的控制,並用螢幕顯示,應用通訊聯網技術組成系統。
DCS特點是現場由控制站進行分散控制,實時資料透過電纜傳輸送達控制室的操作站,實現集中監控管理,分散控制,將控制功能、負荷和危險分散化。
集中控制系統的不足:
可靠性:整個系統的控制、管理依賴於中央控制站,一旦中央控制站崩潰,整個系統將陷入癱瘓。
運算負荷:全部控制運算功能由中央站控制主機完成,對控制主機中斷優先順序、分時多工操作等控制都提出了極高的要求,同時控制主機的運算處理能力限制了整個控制系統的規模和實時響應能力。
網路負荷:所有現場採集的資料都要透過網路系統傳送給控制主機進行處理,然後由控制主機發出命令指揮現場執行機構的動作,資訊傳輸線路長、網路傳輸資料量大,當系統監控點數較多時實時響應能力差。
集散控制系統的優點:
透過分散控制功能,使得整個系統運算負荷、網路資料通訊和故障影響範圍均得到分散,同時控制功能直接在現場得以實現,也增強了系統的實時響應性。
集散控制系統的主要特性是集中管理和分散控制,它是利用計算機、網路技術對整個系統進行集中監視、操作、管理和分散控制的技術。
DCS邏輯結構圖:
分支型結構,垂直分成3層,每層橫向分成若干子集。
從功能分散上看,縱向分散意味著不同層次的裝置具有不同的功能,如實時監視、實時控制、過程管理等;橫向分散意味著同級裝置之間具有類似的功能。
樓宇集散控制系統圖:
樓宇自控中的集散控制系統:
集散控制系統是工業生產過程控制需求的產物,首先在工控領域得到成功應用,然後逐漸應用於樓宇控制。
為適應樓宇控制的特點,集散控制系統的許多備份、冗餘措施在樓宇控制中都取消了,系統結構及控制器、工作站的功能也有不同程度的簡化和削弱,但整體系統的組成和構架相同的。
因此有人稱樓宇控制系統為“一種低成本的集散控制系統”。
樓宇自控系統的典型網路結構:
樓宇自控系統採用集散控制系統的網路結構,工程建設中具體採用哪種網路結構應視系統規模的大小以及所採用的產品而定。
樓宇自控系統的網路結構通常採用匯流排方式,系統結構可以透過匯流排層次加以區別。
工作站透過相應介面直接與現場控制裝置相連:
實際上是一種單層網路結構,現場裝置透過現場控制網路相互連線,工作站透過通訊介面卡直接接入現場控制網路。適用於監控點數較少、且分佈比較集中的小型樓宇自控系統。
典型的兩層網路構架的樓宇自控系統:
採用典型的集散控制系統兩層網路構架,適用於絕大多數樓宇控制系統。上層網路與現場控制匯流排兩層網路滿足不同的裝置通訊需求,兩層網路之間透過通訊控制器連線。這種網路結構是許多現場匯流排產品廠商主推的網路構架。
通訊控制器作用:
功能簡單的只是起到協議轉換的作用,在採用這種產品的網路中不同現場控制匯流排之間裝置的通訊仍要透過工作站進行中轉;
功能複雜的可以實現路由選擇、資料儲存、程式處理等功能,甚至可以直接控制輸入輸出模組起到DDC的作用,而成為一個區域控制器,如美國Johnson Controls的網路控制單元(NCU)。
有些公司(如TAC)甚至將Web伺服器功能整合到區域控制器,這樣使用者甚至不用選配工作站,透過任意一臺安裝有標準網路瀏覽器(如IE)的PC即可實現所有監控任務。
三層網路結構的樓宇自控系統:
網路結構在乙太網等上層網路與現場控制匯流排之間又增加了一層中間層控制網路,這層網路在通訊速率、抗干擾能力等方面的效能都介於乙太網等上層網路與底層現場控制匯流排之間。透過這層網路實現大型通用功能現場控制裝置之間的互連。監控點分散,聯動功能複雜場合。
現場控制器(DDC)輸入輸出點數:
產品設計及工程選型時考慮的主要問題。
目前市場上流行的DDC點數從十幾點到幾百點不同。
在工程中,有些場合監控點比較集中,如冷凍機房的監控,適合採用一些大點數的DDC;
有些場合監控點相對分散,如VAV末端的監控,適合採用一些小點數的DDC。
廠商在設計DDC時,從經濟性的角度考慮,所選用的處理器、儲存器也會根據此DDC點數的多少有所不同,一般點數較少的DDC功能也相對較弱,點數較多的DDC功能和處理能力也較強。
監控點相對分散、聯動功能複雜系統解決方案:
在一些諸如VAV末端的控制中,雖然末端裝置的基本控制要求較低,但作為整個系統的聯動控制,如風管靜壓控制,單個末端狀態的變化都會引起其他各監控狀態的變化,這些聯動控制相當複雜。在這類末端分佈範圍較廣,而聯動控制複雜的系統監控中,無論單獨採用小點數DDC還是大點數DDC都存在許多問題,三層網路結構的樓宇自控系統就可以體現出其優勢。
乙太網為基礎的兩層網路構架:
乙太網在BA系統開始應用於現場控制領域。各大廠商先後推出乙太網控制器,這種網路結構利用高速乙太網分流現場控制匯流排的資料通訊量,具有結構簡單、通訊速率快、佈線工作量小(上層可直接利用綜合佈線系統)等特點,是目前樓宇自控系統網路結構的主流發展方向。
樓宇自控系統的現場控制站:
名稱:Process Interface Unit(過程介面單元)、基本控制器(Basic Controller)、多功能控制器(Multifunction Controller)、DDC。
功能:現場控制站作為系統的控制級,主要完成各種現場樓宇機電裝置執行過程訊號的採集、處理及控制,作為控制和操作同時進行。
統稱:現場控制節點。
現場控制器組成:
現場控制器結構:
中央處理單元;輸入輸出通道AI、AO、DI、DO;安裝時還要考慮:機櫃、電源、安裝導軌、線槽、導線、聯結器、輔助繼電裝置等。
現場控制器安裝:
機櫃:防塵、防電磁干擾、安裝電源及輔助輸入輸出裝置,現場控制器和電源等裝置要安裝在相應的機櫃內。
樓宇自控系統對電源的要求不如工業控制環境那麼嚴格,一般要求現場控制站的電源由中央控制室或操作員站單獨拉出,這樣現場控制站的電源質量基本與中控站或操作員站裝置的電源質量相同,且具有UPS保護。
現場控制器主要是DDC和PLC等裝置,集成了CPU模組、I/O處理模組、儲存模組、通訊模組等功能模組。不同現場控制器的CPU處理能力、I/O點數及儲存器大小各不相同,按實際控制要求選擇。
模擬量輸入通道AI:
輸入控制過程中各種連續物理量:如溫度、壓力、應力、流量以及電流、電壓等;
毫伏級電壓訊號:如熱電偶、熱電阻及應變式感測器的輸出;
各種溫度、壓力、位移或各種電量變送器的輸出;
一般採用4~20mA標準,訊號傳送距離短、損耗小的場合也有采用0~5V或0~10V電壓訊號傳輸。
許多廠商提供的現場控制裝置支援將模擬量輸入介面與數字量介面通用稱為通用輸入介面(UI)。
DDZ-Ⅲ型變送器兩線制結構示意圖:
如圖:符合組合電動儀表固有特性,採用直流集中供電方式,可將差壓變送器、24V直流電源、250Ω電阻串聯起來,壓差的大小確定所透過的電流大小,並將電阻兩端形成的電壓,傳給下一級儀表,作為下一級儀表的輸入。
模擬量輸出通道AO:
輸出4~20mA電流訊號, 0~10mA與1~5V電壓。
電動執行機構的行程,調速裝置(變頻調速器)、閥門的開度等模擬量。
輸出通道一般由D/A模板、輸出端子板與櫃內電纜等構成。
輸出介面的輸出訊號一般都可以在電流型和電壓型之間轉換。可以直接透過軟體設定實現,或透過外電路實現,如在4~20mA標準直流電流訊號輸出端接入一個500Ω電阻,電阻的兩端就是DC 2~10V電壓訊號。
開關量輸入通道DI:
用來輸入各種限位(限值)開關、繼電器或閥門連動觸點的開、關狀態,輸入訊號可以是交流電壓訊號、直流電壓訊號或幹接點。
由於幹接點訊號效能穩定,不易受干擾,輸入輸出方便,目前應用最廣。
數字量輸入介面接收現場各種狀態訊號,經電平轉換、光電轉換及去噪等處理後轉換為相應的0或1輸入儲存單元。
數字量輸入介面也可以輸入脈衝訊號,並利用內部計數器進行計數。
開關量輸出通道DO:
用於控制電磁閥門、繼電器、指示燈、聲光報警器等只具有開、關兩種狀態的裝置。
數字量輸出介面一般以幹接點形式進行輸出,要求輸出的0或1對應於幹接點的通或斷。
輔助輸入輸出裝置:
現場控制裝置的模擬量/數字量輸入、輸出介面一般都可以直接輸入或輸出訊號與現場感測器、變送器、執行機構進行通訊,輸入各種現場狀態、引數,輸出控制現場裝置。
當使用數字量輸出埠控制現場36V以上電壓或大電流回路時,需要藉助各種繼電器、接觸器等輔助裝置,以保證現場控制裝置的端子不竄入高電壓或透過大電流。
樓宇自控系統管理與控制站:
包括一臺中央監控站管理伺服器和若干個操作員站(分管不同裝置子系統的,分散在各監控機房的),工程師站為節約成本一般不單獨固定設定。
中央監控站功能:
中央監控站提供集中監視、遠端操作、系統生成、報表處理及診斷等功能。它集中了中央管理伺服器、操作員站和工程師站的全部功能。
樓宇自控系統的中央監控站一般包括一臺中央管理伺服器和若干個操作員站(這些操作員站從功能上可以是分管不同裝置子系統的,也可以是相互冗餘的;從地域上,可以是集中設定的,也可以是分散在各監控機房的),工程師站為節約成本一般不單獨固定設定,而由操作員站實現其功能或利用工程師的計算機臨時接入樓宇自控網路進行系統組建和維護。
典型樓宇自控系統介紹:
霍尼韋爾(Honeywell)公司:
建築智慧系統部產品包括樓宇自控(BA)系統、火災報警消防控制(FA)系統和安保(SA)系統。
EBI系統是一套基於客戶機/伺服器結構的控制網路軟體,用於完成網路組建、網路資料傳送、網路管理和系統整合。EBI平臺除了伺服器軟體、客戶機軟體、開放系統介面軟體以外,還有6個並列的應用軟體系統,涉及建築裝置監控、火災報警、安全防範、影片監控、能源管理等方方面面的系統監控管理,這些系統能夠透過乙太網實現資料交換、聯動控制和資訊整合。
樓宇自控產品主要有XL8000系列BACnet控制器,XL5000系列控制器及各類末端裝置,包括風閥執行器、電動閥門、電動閥門執行器、電動蝶閥、各類感測器等。
西門子(SIEMENS)樓宇科技公司:
Apogee控制管理系統是用於樓宇裝置的集散控制系統,每個DDC控制器均有CPU處理器進行資料處理,獨立工作,不受中央或其他控制器故障的影響,從而提高了整個集控管理系統的可靠性。
安裝 Windows 2000/XP 計算機工作站為監控平臺,可連線樓宇級網路(BLN),每條樓宇級網路可連線DDC控制器,而每個DDC又可透過樓層級網路(FLN)連線擴充套件點模組或終端裝置控制器。
實現建築物內的暖通空調、變配電、給排水、冷暖源、照明、電梯扶梯及其他各類系統機電裝置管理自動化、智慧化、安全化、節能化,同時為大樓內的工作人員和其他租戶提供最為舒適、便利和高效率的環境。
江森自控(Johnson Controls)公司:
1985年在美國成立,其樓宇自控系統 Metasys採用開放式結構,可以根據使用者需求整合不同廠商的軟、硬體產品,滿足整個樓宇自控系統的最佳化需求。
Metasys系統採用分散式結構、模組化設計,具有高效、可靠、執行穩定等特點。Metasys整合支援目前樓宇自動化及資訊產業中絕大多數的標準,,因此其在系統整合、資料交換、資料庫整合等方面也具備了相當的靈活性與互操作性。
Metasys系統的模組化結構由一個或多個現場控制器、網路控制器和操作站組成,系統可以不斷滿足受控裝置擴充套件的需要,無論是現場控制器或是網路控制器都可以根據專案的需求不斷擴充套件。
Metasys系統組成:
操作員站:主要由帶滑鼠及彩色顯示器的計算機和印表機組成,執行圖形ADS系統軟體和實時監控操作軟體,是管理整個系統及實施操作的主要人-機介面。
網路控制引擎NAE:和操作站共同構成系統的管理層,其功能主要是實現網路匹配和資訊傳遞,具有匯流排控制,I/O控制功能,操作站以高速通訊方式與下一級智慧網路控制單元進行資訊交換。
現場控制器(DDC):主要功能是接收安裝於各種機電裝置內的感測器、檢測器的資訊,按DDC內部預先設定的引數和執行程式自動實施對相應機電裝置的監控。智慧網路控制單元與DDC之間可以透過N2匯流排RS-485方式或LON方式通訊。
施耐德電氣TAC公司:
TAC(Schneider electric tac)是一家專注於樓宇自控、安全防範產品以及能源解決方案的瑞典公司,具有超過80年行業歷史。2003年,TAC加入法國施耐德電氣集團,並先後收購了安德沃自控(Andover Control)、英維思樓宇系統(Invensys Building System)、派爾高(Pelco)等多家樓宇自控及安全防範產品公司。目前業務已涵蓋了完整的樓宇自控、門禁控制、影片監控、入侵防範及末端產品線。
TAC Vista是施耐德電氣TAC旗下的LonWorks樓宇自控解決方案。此係統最大的特點在於其Building IT設計理念。所謂Building IT就是將IT的技術、理念充分應用於樓宇自控,從而實現開放、友好、整合與安全。
感測器與執行器基礎:
檢測儀表控制系統組成:
檢測單元:直接測量:溫度、壓力、流量、液位、成份;間接測量。
變送單元:測量訊號轉換與傳輸;
1~5V DC 、4~20mA DC模擬訊號和數字訊號。
顯示單元:數字、曲線、影象。
調節單元:實現PID(比例、積分、微分)調節。
執行單元:氣動、液動、電動。
溫度測量:
溫度:國際單位制(SI)7個基本物理量之一,重要引數。M,Kg,s,A,mol,cd。
測溫原理:透過溫度敏感元件與被測物件熱交換,測量相關物理量,確定被測物件的溫度。
測溫方式:
接觸式:傳熱和對流,有熱接觸,精度高,破壞被測物件熱平衡,存在置入誤差,對測溫元件要求高。
非接觸式:接受熱輻射,響應快,對被測物件干擾小,可測高溫、運動物件,適應強電磁干擾、強腐蝕。
熱電阻式感測器:
金屬熱電阻;半導體熱敏電阻;熱電阻式感測器的應用。
基於導體或半導體的電阻值隨溫度而變化的特性。
優點:訊號可以遠傳、靈敏度高、無參比溫度。
金屬熱電阻穩定性好、準確度高,可作為基準儀表。
缺點:電源激勵、自熱現象,影響精度。
金屬熱電阻:
熱電阻=電阻體(最主要部分)+絕緣套管+接線盒
作為熱電阻的材料要求:
電阻溫度係數要大,以提高熱電阻的靈敏度;
電阻率儘可能大,以便減小電阻體尺寸;
熱容量要小,以便提高熱電阻的響應速度;
在測量範圍內,應具有穩定的物理和化學效能;
電阻與溫度的關係最好接近於線性;
應有良好的可加工性,且價格便宜。
使用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅。
常用熱電阻:
鉑熱電阻:主要作為標準電阻溫度計,廣泛應用於溫度基準、標準的傳遞。
銅熱電阻:測量精度要求不高且溫度較低的場合,測量範圍一般為―50~150℃。
鉑熱電阻,目前最好材料。
長時間穩定的復現性可達10-4K,是目前測溫復現性最好的一種溫度計。
鉑電阻的精度與鉑的提純程度有關。
百度電阻比,
W(100)越高,表示鉑絲純度越高。
國際實用溫標規定,作為基準器的鉑電阻,W(100)≥1。3925;目前技術水平已達到W(100)=1。3930,相當於99。9995%;工業用鉑電阻的純度W(100)為1。387~1。390。
銅熱電阻:
應用:測量精度要求不高且溫度較低的場合;
測量範圍:-50~150℃;
優點:溫度範圍內線性關係好,靈敏度比鉑電阻高,容易提純、加工,價格便宜,複製效能好。
缺點:易於氧化,一般只用於150℃以下的低溫測量和沒有水分及無侵蝕性介質的溫度測量。與鉑相比,銅的電阻率低,所以銅電阻的體積較大。
熱電阻的結構:
電阻絲採用無感繞法(兩線圈電流流向相反,電感互相抵消)繞在絕緣支架上,圖b所示。
半導體熱敏電阻:
利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化的特性製成;
由金屬氧化物和化合物按不同的配方比例燒結。
優點:
熱敏電阻的溫度係數比金屬大(4~9倍);
電阻率大,體積小,熱慣性小,適於測量點溫、表面溫度及快速變化的溫度。
結構簡單、機械效能好。
缺點:線性度較差,復現性和互換性較差。
熱敏電阻特點與型別:
熱敏電阻分類:
PTC熱敏電阻-正溫度係數
用途: 各種電器裝置的過熱保護, 發熱源的定溫控制,限流元件。
CTR熱敏電阻-臨界溫度係數
在某個溫度上電阻值急劇變化,具有開關特性。
用途:溫度開關。
NTC熱敏電阻-很高的負電阻溫度係數。
應用:點溫、表面溫度、溫差、溫場等測量。
自動控制及電子線路的熱補償線路。
熱敏電阻的結構:
構成:熱敏探頭、引線、殼體;
二端和三端器件:為直熱式,即熱敏電阻直接由連線的電路獲得功率;
四端器件:旁熱式;體積達到小型化與超小型化。
熱敏電阻的電阻溫度係數:
熱敏電阻在其本身溫度變化1℃時,電阻值的相對變化量:
B和α值是表徵熱敏電阻材料效能的兩個重要引數,熱敏電阻的電阻溫度係數比金屬絲的電阻溫度係數高很多,所以它的靈敏度很高。
熱敏電阻的線性化:
熱敏電阻的電阻-溫度特性呈指數關係,有較大非線性,一般處理方法是與溫度係數小的電阻進行串並聯,使其等效電阻在一定溫度範圍內是線性的。
金屬熱電阻感測器:
工業廣泛使用,-200~+500℃範圍溫度測量。在特殊情況下,測量的低溫端可達3。4K,甚至更低,1K左右。高溫端可測到1000℃。
溫度測量的特點:精度高、適於測低溫。
感測器的測量電路:經常使用電橋,精度較高的是自動電橋。
為消除由於連線導線電阻隨環境溫度變化而造成的測量誤差,常採用三線制和四線制連線法。
兩線制:
三線制:
工業用熱電阻一般採用三線制,消除引線電阻影響,提高測量精度。
熱電阻測溫電橋的三線制接法
四線制接法:
精密測量中,採用四線制接法 ,有效消除線路寄生電勢。
幾種常見測溫元件安裝方式:
管道內流體溫度的測量
接觸式測溫:
測點位置:代表性地點,避免溫度死角,避免電磁干擾;
插入深度:保證一定插入深度,流速足夠大;
避免高溫管道測點的熱損失誤差。
壓力檢測:
定義:垂直均勻地作用在單位面積上的力,用p表示。
即物理學中定義的壓強。
1牛頓力垂直均勻地作用在1平方米麵積上所形成的壓力為1“帕斯卡”,簡稱“帕”,符號為Pa。
Pa帕斯卡為壓力法定單位,還用有千帕(kPa)、兆帕(MPa)
其他壓力單位有工程大氣壓、標準大氣壓、毫米水銀柱、毫米水柱等,需進行換算。
常用壓力檢測儀表:
彈性壓力計:
原理:彈性元件在彈性限度內受壓變形,其變形大小與外力成比例。
彈性壓力計:
測壓彈性元件,工作原理:感受液體或氣體的壓力或壓力差,輸出位移。
1)彈性膜片:外緣固定,圓形片狀,中心位移與壓力的關係表示,彈性特性具有良好線性關係。
2)波紋管:壁面具有多個同心環狀波紋,一端封閉,封閉端的位移和壓力在一定範圍內呈線性關係。
3)彈簧管:圓弧狀,不等軸截面金屬管,自由端位移。
彈簧管放大圖,被測壓力p 增大時,彈簧管撐直,透過齒條帶動齒輪轉動,從而帶動指標角位移。
優點:結構簡單,使用方便,價格低;測壓範圍寬,可測量負壓、微壓、低壓、中壓和高壓,應用廣泛;精確度可達±0。1級。
缺點:只能就地指示,是現場直讀式儀表。
彈性測壓計訊號的遠傳方式:彈性元件的變形或位移轉換為電訊號輸出,即可實現遠距離訊號傳送。
電位器式:結構簡單,線性化好,電位器易磨損,可靠性差。
霍爾元件式:霍爾效應,通電導體在磁場中產生電動勢,在不均勻磁場中運動,輸出電勢對應位移。結構簡單,靈敏度高,壽命長,但易受外部磁場干擾。
霍爾元件工作原理:
特點:結構簡單、靈敏度高,壽命長。對外部磁場敏感,耐振性差。
壓力感測器:
檢測壓力值並提供遠傳訊號的裝置。
常見形式有應變式、壓阻式、電容式、壓電式、振頻式。
應變式壓力感測器:
原理:基於“應變效應”,導體和半導體材料發生機械變形時,其電阻值將發生變化。
ε為材料的應變大小,k為材料的電阻應變係數。
金屬材料的K值約為 2~6,半導體材料K值 60~180應變元件可做成絲狀、片狀和體狀。
幾種應變式測量的結構示意:
各種應變元件與彈性元件配用,組成應變式壓力感測器。多應變片起到測量均衡與補償作用。
荷重感測器原理演示:
荷重感測器上的應變片在重力作用下產生變形。軸向變短,徑向變長。
壓阻式壓力感測器:
固體材料在應力作用下發生形變時,其電阻率發生變化的現象被稱為“壓阻效應”。
是利用矽的壓阻效應和微電子技術製成的,是一種新型感測器。
矽平膜片受壓變形:
利用橋式測量電路,橋臂電阻對稱佈置,電阻變化時,電橋輸出電壓與膜片所受壓力成對應關係。
電容式壓力感測器:
利用電容器的原理,將非電量轉換成電容量,進而實現非電量到電量的轉化的器件或裝置。
測量範圍大、靈敏度高、結構簡單、適應性強、動態響應時間短、易實現非接觸測量等。
電容式感測器應用:壓力、位移、厚度、加速度、液位、物位、溼度和成分含量等測量。
電容式差壓變送器:
兩室結構的電容式壓力感測器原理:
整合式壓力感測器:
採用微機械加工、微電子整合工藝製成整合化感測器,形成各種智慧儀表。
可以同時檢測差壓、靜壓、溫度三個引數。
測壓儀表的使用:
測壓儀表的選擇
型別:測量物件、原理、使用環境、功能;
測量範圍:一般在量程的1/3 ~ 2/3;
估算被測壓力上下限後,按壓力儀表的標準系列選定量程。
測量精度:注意經濟性,滿足需求,工業測量在0。5級以下。
取壓口選擇原則示意:
引壓管路的敷設:
引壓管的內徑、長度的選定與被測介質有關;
引壓管路水平敷設時,要保持一定的傾斜度,以避免液體(氣體)的積存;
當被測介質容易冷凝或凍結時,引壓管路需有保溫伴熱措施;根據被測介質情況,在引壓管路上要加裝附件,如集液器、集氣器等;
在取壓口與儀表之間要裝切斷閥,檢修時使用。
引壓管路的敷設情況:
測量儀表的安裝:
壓力計安裝地點易於觀測和檢修,避免振動和高溫。
特殊介質測量詞用必要的保護措施。
引壓管等連線處,根據介質材料密封。
儀表位置與取壓點不在同一高度時,要考慮液體介質液柱靜壓對儀表測量的影響。
未完待續…
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